本发明专利技术提供一种有机发光二极管在电极表面设置有有机半导体异质结，由于半导体异质结是一种富含空穴和电子载流子的体系，所以相当于在电极表面增加了一层电子和/或空穴的注入和传输单元，使电子和空穴实现欧姆注入，避免了因金属电极功函数选择不当而造成的电子和/或空穴注入不平衡，所以能够增加有机发光二极管发光效率。另外由于增加了载流子的注入效率，降低了金属电极的损伤，延长了使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机半导体
，具体涉及一种有机发光二极管。
技术介绍
有机发光二极管显示被视为平板显示器产业中最为热门的新兴显示技术，目前已经得到了广泛的研究。同无机发光二极管相比，有机发光二极管具有材料选择范围宽、可实现由蓝光区到红光区的全彩色显示、驱动电压低、发光亮度和发光效率高、视角宽、响应速度快、制作工艺简单、成本低，并易实现大面积和柔性显示等诸多优点，因而在过去的20多年中得到了迅速的发展。目前，有机发光二极管的研究早已不限于学术界，几乎所有国际知名的电子大公司以及化学公司都投入巨大的人力和资金进入这一研究领域，呈现研究、开发与产业化齐头并进的局面，有机发光二极管显示技术正在飞速迈向产业化。1987年由柯达公司邓青云等人专利技术的有机发光二极管(OrganicLight-emitting Diodes, OLEDs)是一种双层三明治结构(邓青云，万斯来科，应用物理快报，51期，913页， 1987 年，C. W. Tang, S. A. VanSlyke, App 1. Phys. Lett. 51，pp913，(1987)，美国专利，专利号 4769292 和 4885211，U. S. Pat. Nos. 4，769，292 和 4，885，211)，它是由空穴传输层和电子传输/发光层组成，并夹在铟锡氧化物ITO和金属电极之间。多层器件包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及染料掺杂型器件后来也被设计制造出来，通过有机层厚度的优化以及制备工艺的改进，器件的发光性能得到了大大的改善。目前，有机发光二极管(OLED)通常采用氧化铟锡(ITO)和低功函数金属如Al、Ca、 Ba分别作为阳极和阴极实现空穴和电子的注入，这种金属/有机半导体接触一方面由于金属离子的扩散造成了界面缺陷，另一方面界面势垒也容易造成界面处空间电荷的积累，而这往往被认为是OLED器件效率和寿命退化的主要原因之一。更值得一提的是，为了实现电子和空穴的有效注入，阳极不得不采用高功函数金属，而阴极不得不采用低功函数金属， 如此限制了器件的电极选择性，并且作为阴极的低功函数金属往往是空气不稳定的活泼金属，不但会增加器件的制备工艺难度，也会影响器件的稳定性。虽然通过在电极界面处引入界面层或电子掺杂的方法在一定程度上解决了上述问题，但阴极的金属仍需要考虑其功函数的问题。为了提高OLEDs的性能，必须考虑的一个重要的问题是电子和空穴如何有效地注入到发光层中以获得更高的效率。对于用ITO作为阳极和金属作为阴极的OLEDs来说，不得不考虑电极和有机层之间能级匹配的问题，使它们之间有较低的注入势垒实现电子和空穴的有效注入。通常的方法是在电极和有机层之间引入界面注入层，而目前最有效的方法是电子掺杂技术，具体来说，就是在阳极界面处引入P型掺杂层，在阴极界面处引入η型掺杂层，使电极和有机之间形成良好的欧姆接触，从而大大提高电子和空穴的注入能力。P型掺杂主要是指将具有受体性质的客体分子掺杂到具有给体性质的主体中，如将2，3，5，6-四氟_7，7' ,8,8'-四氰二甲基对苯醌(F4-TCNQ)、四氰代二甲基苯醌(TCNQ)或无机金属氧化物三氧化钼(MoO3),三氧化钨(WO3)等掺杂到空穴传输材料如F4-TCNQ:酞菁锌(ZnPc)(B. Maennig, M. Pfeiffer, A. Nollau, X. Zhou, and K. Leo, Phys. Rev. B. 2001，64，195208)、 F4-TCNQ -ΛΑ' 4 〃 -三(N，N- 二苯基氨基)三苯基胺(TDATA) (X. Zhou, Μ. Pfeiffer, J. Blochwitz, A. Werner, A. Nollau, T. Fritz, and K. Leo, App 1. Phys. Lett. 2001,78,410)、 F4-TCNQ -AA' A"-三(N_3_ 甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA) (J. Huang, Μ. Pfeiffer, Α. Werner, J. Blochwitz, and K. Leo, Appl. Phys. Lett. 2002，80，139)禾口 W03 4,4' Α"-三三苯基胺(2-TNATA) (C. -C. Chang, Μ. -Τ. Hsieh，J. -F. Chen, S. -ff. Hwang, and C. H. Chen, Appl. Phys. Lett. 2006，89，253504.)中，可实现空穴的有效注入。而η型掺杂主要是指将具有给体性质的客体分子掺杂到具有受体性质的主体中，如将碱金属或碱金属盐掺杂到电子传输材料如Li :8-羟基喹啉铝(Alq3) (J.Kido, Τ. Matsumoto, Appl. Phys. Lett. 1998，73，2866. )、Cs :4，7-二苯基邻菲咯啉(Bphen) (G. He, M. Pfeiffer, K. Leo, Μ. Hofmann, J. Birnstock, R. Pudzich, and J. Salbeck, Appl. Phys. Lett. 2004,85,3911.)可大大提高电子注入。这种掺杂技术虽然很好地解决了电子和空穴的注入和传输问题，但仍然存在一些问题1)掺杂剂不容易获得，特别是η型掺杂剂；2)电子和空穴的注入和传输仍与使用的金属的功函数有关，金属电极的选择受到限制；3)掺杂层如果离发光层近的话，也会造成激子淬灭，降低器件效率和寿命；4)电子和空穴是从电极注入的，界面缺陷往往容易淬灭载流子，并且电极和有机之间的接触界面也被认为往往是造成器件退化的主要原因之一。因此，需要开发新的器件结构，改变载流子的注入方式， 从更本上解决由于电极而造成的器件退化问题，进一步改善器件性能。 半导体异质结的概念早在1949年就已经被提出来了，并在无机半导体光电器件中得到了广泛的应用，目前所有高性能无机半导体光电器件都是基于这种半导体异质结构架而形成的。半导体异质结是指由两种不同半导体材料组成的一种结构。由于半导体异质结界面能级结构和空间电场的作用，半导体异质结通常具有很好的整流特性、超注入特性、载流子限制作用和量子效应等，使制备的发光二极管、半导体激光器、晶体管和太阳能电池等半导体光电器件性能都得到了显著提高。近年来，半导体异质结的概念也被应用到有机半导体光电器件中，如有机晶体管、有机太阳能电池和有机发光二极管，并且这种半导体异质结效应也首次在有机晶体管中得到了很好的阐述(闫东航，王海波，杜宝勋著，有机半导体异质结导论，科学出版社，2008年)。研究表明，用这种有机半导体异质结制备的有机光电器件，其性能都得到了明显改善，如采用三层有机异质结薄膜作为中间电极制备的叠层有机光伏电池，其效率得到了显著提高(闫东航，于波，采用三层有机异质结薄膜作为中间电极的叠层有机光伏电池)，中国专利技术专利200710193557. 1，申请日2007-12-17公开了该方法制备的有机光伏电池，该类光伏电池采用全有机中间层， 具有加工便利的优点；用有机异质结制备的双通道场效应晶体管，迁移率和输出电流得到了本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种有机发光二极管，其特征在于，包括：衬底；设置于所述衬底上的第一电极；设置于所述第一电极上的发光单元；设置于所述发光单元上的第二电极；在所述第一电极与所述发光单元之间至少设置有一个有机半导体异质结单元和／或在发光单元与第二电极之间至少设置有一个有机半导体异质结单元。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马东阁，陈永华，闫东航，王利祥，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：82
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